影视作品《神探狄仁杰》中狄仁杰征求助手李元芳的意见从而借对话引出对案情分析的桥段，其中会包含对遇害者的情况分析诊断，也就是“古代法医”的部分工作。
1247年（中国南宋理宗淳祜七年），时任湖南提点刑狱兼大使行府参议官的宋慈编写完成《洗冤集录》，这是世界历史上第一本以死亡方式系统编辑的法医学著作。
《洗冤集录》开头曰：“事莫大于人命，罪大莫于死刑，杀人者抵法故无恕，施刑失当心则难安，故成指定狱全凭死伤检验。倘检验不真，死者之冤未雪，生者之冤又成，因一命而杀两命数命，仇报相循惨何底止。”故法医最重要的工作便是提供医学上的证据，协助检察官、办案者找出司法案件的真相，还原事实，保障死伤者的人权。
在现代，随着科学技术的发展，法医学已经成为一个复杂的开放系统，积极地吸收着来自数学、物理学、化学、生物学、心理学以及计算机科学与工程的知识，集现代科学技术体系于大成。特别是DNA检测技术的发展和应用，为法医学带来了一场技术革命。
1985年英国Leicester大学遗传学部教授A.J.Jeff reys发现并建立了DNA指纹图的检验方法，于当年成功地鉴定了一宗英国移民纠纷案件。通过对遗传物质DNA的序列多态性及长度多态性的检验,即可实现个体识别及亲权鉴定，该技术正在成为当前法医物证鉴定最主要的技术手段，被广泛地运用于刑事犯罪侦查和亲权争议解决。
《中国测试》2017年7月刊发的《法医DNA快速检验研究进展》，为国家重点研发课题和公安部技术研究计划项目内容，就国内外法医DNA-STR快速检验的研究进展和成果，分别从快速提取、快速扩增、快速设备、快速试剂与快速设备相结合四大方面对有关DNA快速检验概况的技术方法和实验原理进行了充分说明和举例论证，并对该行业在快速检验方法的选择提出明确的建议。原文如下：
法医DNA快速检验研究进展
董倩1, 李彩霞2, 赵蕾2, 郭瑜鑫1, 马温华2, 孙辉2, 叶健2, 李万水2, 朱波峰1, 孙敬2
摘要：法医DNA快速检验技术是目前研究的热点，主要应用于个体识别和亲子鉴定领域。该文分别从快速提取，快速扩增，快速设备，微流控芯片，全自动DNA分型检测设备方面对现有DNA快速检验的技术方法，实验原理进行充分说明和举例论证，同时对该行业在快速检验方法的选择问题上提出明确的建议——采用强抑制力的缓冲体系，高效酶并结合快速扩增程序实现快速PCR检测技术，同时提出芯片化DNA检测的实现方式，指出国产的便携式全自动快速检测仪器是未来发展的主要方向。
关键词：快速检验快速PCR微流控芯片技术全集成
Advances in forensic DNA rapid test
DONG Qian1, LI Caixia2, ZHAO Lei2, GUO Yuxin1, MA Wenhua2, SUN Hui2, YE Jian2, LI Wanshui2, ZHU Bofeng1, SUN Jing2
Abstract: Forensic DNA typing technology has become a hot topic, mainly used in individual identification and paternity tests. This paper fully explains and illustrates the experiment principle about the forensic DNA test rapid research progress including rapid extraction, rapid amplification, rapid equipment, micro-fluidic chip technology and full integration. The author not only suggests that using strong suppression of buffer system, high efficiency enzyme and simultaneous rapid amplification can achieve rapid PCR detection technology but also puts forward the realization of chip DNA detection. Therefore the domestic portable automatic detection equipment is the main direction of the future development.
Key words: rapid testingrapid PCRmicro-fluidic chip technologyfull integration
0 引言
DNA分型在法医学，亲子鉴定，基因型分析等方面应用广泛[1-2]。常规的法医DNA分型通常包括DNA的提取、定量、扩增、纯化、片段的分离和检测，需要8~10 h，已无法满足现有的需求。近年来国内外均通过各种方法来尽可能缩短DNA分型时间。本文就国内外法医DNA-STR快速检验的研究进展和成果，分别从快速提取、快速扩增、快速设备、快速试剂与快速设备相结合4个方面对有关DNA快速检验的技术方法，实验原理进行说明和举例论证，并对该行业在快速检验方法的选择上提出明确的建议。
1 生物检材快速提取的研究现状
DNA分型中，一般接触性的检材样本DNA的提取通常要1 h以上[3]，而且会因提取样本差异，面临诸多挑战以及花费更长时间。在样本提取的载体方面，法医DNA最常用的载体是棉签或者拭纸，它们共同点是对DNA的吸附性强，但损害大，且分布不均一。早在2007年孙海汐等[4]发现了一种微量DNA的快速检验技术：生理盐水簌口法，可快速获取足以满足PCR扩增的DNA，并且便宜、方便；而棉签取材不稳定，有一定吸附性，损害大，DNA含量少，牙签效果则更差。在样本提取所需环境方面，使用碱性裂解法可在5~10 min内快速提取常规的生物检材，2010年袁自闯等[5]采用差异裂解法，同时结合脱氧核苷酸核酶DNase Ⅰ和碱性裂解法，调整溶液各成分的浓度及pH值，使用改良的碱性裂解液可在8 min内完成各类生物物证的提取，实现了快速获得含有精斑的混合斑中的精子DNA。在样本提取的试剂方面，Chelex 100最为常见，可用于全血、混合斑、毛发检材，并在数分钟内即可完成提取，但DNA纯度不高。对于DNA含量少的检材，通常采取M48磁珠法或是硅珠方法提取，2013年高林林等[6]利用PrepFiler Express BTA提取试剂盒结合AutoMate自动化法医DNA提取工作站在3 h内实现了对骨粉和牙粉的裂解以及纯化。在法医DNA样本提取的设备方面，一般体液样本通常利用离心机分离DNA分子，或通过微型过滤器从流体样本中抽提，需要20~30 min才能完成，并在提取过程中使用过多的有毒化合物。现今最新设备为2013年华盛顿大学的工程师联合NanoFacture公司研发出的新型DNA提取设备——侵入流体样本（唾液、痰液或血液）的显微探针，通过在液体中施加电场，微型探针在其表面吸附DNA大小的颗粒，较大颗粒因击中探针尖端而被弹开。采用这一技术，在3 min内就可分离和提纯DNA分子。Ma C[7]用该显微探针分别对4个不同来源样本，包括细菌、酵母、人血和病毒进行了提取和比较，均可以获得最大产量DNA，并进一步验证了该新型显微探针避开了传统方法所有步骤，以更高效、环境更友好的简单方式从流体样本中提取DNA。
2 快速PCR扩增检验
快速PCR是指在保证PCR扩增反应结果准确性的前提下，尽可能地缩短PCR反应时间。国内外已经研发出各种商品化的试剂盒不同程度地缩短了PCR扩增时间。目前快速PCR的研究主要从对DNA聚合酶的改进、对缓冲体系（Buffer，Mix）的优化和改进以及结合快速扩增程序等方面来实现，主要表现为免提取的扩增检验和快速扩增检验两方面。
2.1 免提取的扩增检验
免提取扩增又称直接PCR。它是指将未经过处理的生物样本直接加入PCR反应体系并获得扩增产物[8]。免提取扩增检验针对的样本是血液、血卡、口腔拭纸、唾液卡、棉签、毛发根部等常规检材，对于混合检材和疑难降解检材目前没有研究。国内外早已有对全血DNA免提取而直接扩增的研究，Mercier等[9]在1990年就报道了全血扩增和以全血样本提取DNA扩增的检测具有同等效果。已上市的商品化直扩试剂盒针对的样本均是血卡或是唾液卡。这些直扩试剂盒虽然会有位点选取和数目的差异，个体识别能力也不尽相同，并且对人群具有一定的选择适用性，但相同点均是通过各自专用的酶及其配套的缓冲体系联合相应扩增程序来实现快速检测（见表 1[10]）。2013年Flores S报道的GloberFiler Express[11]采用更强效的抗抑制缓冲体系和专用酶，同时结合优化的热循环参数将PCR扩增时间缩短至40 min。Myers等[12]将PowerPlex®8D和Identifiler® Direct进行比较，虽然两种直扩试剂盒的性能不一样，但通过改变样本DNA的量，调整循环参数和适当延长或减少毛细管进样时间，最终使两种试剂盒对同一样本的检测结果一致且分型准确。
表 1常用的直接扩增试剂盒
|
表选项
首页
